Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
В современной российской школе большая часть знаний преподносится в готовом виде, и одной из главных трудностей для учащихся является самостоятельный поиск информации, добывание знаний. Поэтому организация учебной исследовательской деятельности и развитие исследовательских умений помогают школьникам лучше справляться с требованиями программы, а также развивают у них логическое мышление, создают внутреннюю мотивацию учебной деятельности....
16 01 2026 15:51:19
Цели разработки: изучить функциональные возможности организма человека; уметь применять полученные знания в современной жизни; вызвать интерес к биологии, желание изучать данный предмет в средней (полной) школе....
15 01 2026 16:51:20
Жизнь организмов зависит от многих условий: температуры. освещенности, влажности, других организмов. Безокружающей среды живые организмы не способны дышать,...
14 01 2026 13:33:36
Урок помогает закрепить и обобщить знания учащихся по теме "Вселенная". Урок проходит в виде путешествия в космос. Во время путешествия учащиеся не только показывают свои знания, но позволяет каждому ребенку проявить свою индивидуальность, закладывается ситуация успеха, что ведет к положительному настрою на контрольный урок....
13 01 2026 21:42:14
Урок систематизирует знания учащихся о вирусах. Подробнее рассматривается вирус птичьего гриппа.
...
12 01 2026 19:48:43
В разработке урока, посвященного первой эволюционной теории Ж.Б. Ламарка, показана деятельность учителя с элементами тьюторства, что позволяет более успешно осваивать учебный материал. Отличие данного урока от обычного заключается во внедрении в структуру урока тьюториалов, позволяющих в рамках активного обсуждения составить алгоритм нового типа обработки информации (составление интеpaктивных схем)....
11 01 2026 8:51:38
Урок для учащихся 9-го класса общеобразовательной школы (учебник Мамонтова С.Г., Захарова В.Б., Сонина Н.И. "Биология. Общие закономерности"). Цель урока: изучить особенности строения эукариотической клетки, выявить признаки сходства и различия животной и растительной клетки. Задания, предлагаемые на уроке, направлены на систематизацию знаний, совершенствование навыков самостоятельной учебной деятельности, умению устанавливать причинно-следственные связи. На уроке используется презентация.
...
10 01 2026 23:34:12
Игра является активной формой организации учебной деятельности. Она повышает уровень познавательной активности школьников, побуждает их к учебной деятельности. Данный урок интереснее провести в форме игры, тем самым вызвать интерес к теме, решить задачи экологического, эстетического, природоохранного хаpaктера. Урок проводится с применением современных образовательных технологий, в частности, с применением компьютера.
...
09 01 2026 12:54:44
На уроке учащиеся знакомятся со строением семян однодольных и двудольных растений. Формируется представление о многообразии семян и значении семян в жизни растений. На уроке учащиеся выполняют лабораторную работу по изучению строения семени фасоли и зерновки пшеницы....
08 01 2026 4:55:12
Вместе с мембранными и немембранными органеллами в цитоплазме находятся клеточные включения, которые являются непостоянными элементами клетки. Они появляются и исчезают на протяжении ее жизненного цикла. Формируются в основном в пластинчатом комплексе и в эндоплазматическом ретикулуме....
06 01 2026 15:22:39
Урок посвящен корню – осевому вегетативному органу листостебельного растения, выполняющего функции почвенного питания и закрепления растения на земле. Способствует формированию понятия об особенностях строения и функционирования корневых систем. Составление общего плана изучения органа растения....
05 01 2026 11:15:46
Факультативный курс "Жизнь растений леса". В основу курса положен краеведческий подход, который направлен на углубление знаний учащихся по морфологии растений лесных сообществ, многообразию, их взаимосвязи в природе, значению, влиянию деятельности человека на отдельные виды и природные сообщества родного края.
...
04 01 2026 0:23:38
В статье раскрывается специфика организации педагогического процесса, направленного на формирование исследовательской компетентности. Автор, на основе собственного опыта, выделил основные проблемы сопровождения учебного исследования и позицию учителя в решении возникающих вопросов....
03 01 2026 12:40:28
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Учащиеся знакомятся с особенностями строения головного мозга, функциями его основных отделов....
02 01 2026 6:26:11
В ходе урока используется групповая работа, что позволяет каждому ученику почувствовать себя успешным, снимает синдром тревожности. На уроке проверяются знания терминологии, умение на пpaктике применять знания (решение биологических задач), а также умения сравнивать, классифицировать и обобщать изучаемые факты и явления.
...
01 01 2026 10:11:35
В настоящее время, когда учащиеся имеют доступ к сети Интернет, владеют широким спектром информации, возрастает потребность у учителя искать новые формы и методы преподавания своего предмета. Для достижения этого используются различные способы, одним из которых является занимательность. Реализовать его помогает использование современных компьютерных технологий.
...
31 12 2025 12:10:28
Урок способствует формированию и развитию у учащихся не только предметных, но и общеучебных умений и навыков, ориентированных на развитие личности.
...
30 12 2025 11:42:12
В статье предлагаются возможные варианты проведения уроков по теме "Кожа".
Приводятся факты по развитию познавательного интереса и научные достижения в области тканевой инженерии.
Программированные и проблемные задания побуждают учащихся самостоятельно мыслить, развивая при этом их интеллектуальные способности.
Применение компьютерных технологий (например, при решении поисковых задач) способствует интенсификации учебного процесса и обеспечивает прочное усвоение знаний.
...
29 12 2025 15:59:49
Этот урок является первым в теме "Амфибии" и направлен на построения знания о начале освоения позвоночными животными новой наземно-воздушной среды обитания. В конспекте изложен материал по трем отрядам класса Амфибии (Бесхвостые, Безногие и Хвостатые). К конспекту прилагается иллюстративный материал – презентация, раскрывающий материал урока.
...
28 12 2025 5:47:33
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
В ходе урока проверяется усвоение основных понятий темы, закрепляются знания об основных процессах жизнедеятельности растений. Предлагаются задания разного уровня сложности. К уроку разработана презентация....
27 12 2025 19:27:33
Почка состоит примерно из 1 млн. структурных и функциональных единиц — нефронов, прострaнcтво между которыми заполнено соединительной тканью....
26 12 2025 0:45:27
Любимое занятие многих детей – загадывание и отгадывание загадок. Детские загадки имеют важную педагогическую функцию, формируя у детей навыки логического мышления, развивая их наблюдательность, память, смекалку, воображение. Есть загадки, ответ которых произносится хором всеми присутствующими. В виде рифмованных загадок описаны особенности 32 растений флоры Амурской области. Они написаны стихами, слово, являющееся ответом на загадку, является последим в стихотворной строке....
25 12 2025 10:25:42
Представлена программа кружка на 2-летний срок обучения, рассчитанная на учащихся 5–8-х классов....
24 12 2025 11:54:47
Урок в 9-м классе знакомит учащихся с историей открытия и изучения клетки, основными положениями клеточной теории и методами изучения клетки....
23 12 2025 5:27:49
Деревья, знакомые с лета, зимой могут о многом рассказать. Цель работы: говорить на одном языке с природой, стать ее органичной составляющей. Атлас-определитель учит читать описание растения. Рассмотрены отличительные признаки деревьев в период покоя....
22 12 2025 16:32:26
Цель урока: сформулировать знания о закономерностях эмбрионального развития организма, изучить его стадии. Формировать интерес к предмету и науке в целом, развивать способность анализировать, выделять главное в изучаемом материале, развивать профессиональную компетенцию (работа в группах на основе сотрудничества, взаимообучения). Содержание учебного материала скорректировано с учетом программы по биологии для СПУУ, использовано максимальное количество заданий, с помощью которых студенты получали, систематизировали и закрепляли изученный материал.
...
21 12 2025 12:46:23
Урок обобщения и систематизация знаний по биологии в 10-м классе продолжает формировать у школьников убеждения в том, что клетка представляет собой структурно-функциональное единство находящихся в ней органоидов, которое определяет сбалансированное протекание всех жизненно важных для организма процессов....
20 12 2025 23:48:21
Способность мыслить творчески, нестандартно видеть проблемы окружающего мира важно для человека всегда, поэтому раскрытие его творческих возможностей является ведущей целью обучения и воспитания. В качестве одного из способов активизации творческого потенциала личности рассматривается исследовательская деятельность учащихся, приобщение к которой сегодня составляет одну из главных целей....
19 12 2025 22:22:20
Методическая разработка по программе В.В. Пасечника представляет собой поурочные планы с приложениями и дидактическими карточками. К работе прилагается презентация....
18 12 2025 0:18:23
Сценарий мероприятия, посвященного формированию здорового образа жизни. Проводится в форме конференции школьного научного общества. Целью этого мероприятия является профилактика вредных привычек у школьников. Сценарий включает интересные факты, способствующие повышению интереса к данной проблеме....
17 12 2025 20:12:45
Данный урок-конференция проводится в качестве заключительного в теме "Закономерности изменчивости" и одним из последних в курсе 10-го класса.
...
16 12 2025 11:20:37
В ходе урока раскрываются особенности воздушного питания растений как основы их жизнедеятельности; показывается космическая роль растений в формировании атмосферы Земли; формируется понятие «фотосинтез».
...
15 12 2025 23:53:16
Викторина направлена на воспитание патриотизма и любви к своему краю....
14 12 2025 21:18:36
Представлен мастер-класс по технологии развития критического мышления. Технология обеспечивает развитие критичности мышления посредством интеpaктивного включения учащихся в образовательный процесс (через личность развития обучаемого). Представленные материалы помогут и администратору, и педагогу найти свой подход для применения данной технологии в процессе обучения....
13 12 2025 12:31:36
Представлен урок биологии в 7-м классе с использованием интеpaктивной доски Hitachi и мультимедийных пособий. В ходе урока представлено использование ИКТ, что расширяет возможности учителя, позволяет разнообразить его методический арсенал, активизировать познавательную деятельность учащихся. Данный опыт может быть интересен учителям других предметов, как пример использования интеpaктивной доски и мультимедийных пособий....
12 12 2025 1:27:51
Урок обобщения и систематизации знаний учащихся в 7-м классе по биологии "Путешествие в страну Кишечнополостных"....
11 12 2025 19:40:50
В настоящее время изменилась роль учителя: из ретрaнcлятора знаний на управленца, владеющего высоким уровнем методологической и управленческой культуры.
Одним из способов повышения интереса к предмету считаю использование информационных технологий, что позволяет ученикам лучше сконцентрироваться на конкретном изучаемом вопросе, придает уроку динамику, наглядность.
...
10 12 2025 1:55:22
Усвоение знаний, связанных с большим объемом цифровой и иной конкретной информации, путем активного диалога с персональным компьютером. С помощью обучающих программ ученик может моделировать реальные процессы, а значит – видеть причины и следствия, понимать их смысл. Компьютер позволяет устранить одну из важнейших причин отрицательного отношения к учебе – неуспех, обусловленный непониманием сути проблемы, значительными пробелами в знаниях и т.д. ...
09 12 2025 19:56:48
Урок-конференция, диалоговая дискуссия, обобщение знаний материала по теме «Экосистемный уровень». Представление учащимися результатов исследовательской деятельности в 137 квартале Еткульского участкового лесничества о сохранении биоценозов....
08 12 2025 14:18:54
Проводится в конце учебного года за счет резервного времени. Он позволяет совершить путешествие по временам года, где учащиеся знакомятся с состоянием растений, с произведениями поэтов, художников, композиторов, писавших о природе. Большое внимание уделено охране растительного мира своего региона, а также формированию активности, самостоятельности и развитию интереса к предмету....
07 12 2025 0:30:14
Заключительный урок по теме проводится в форме игры и позволяет в занимательной форме провести смотр знаний школьников, проверив у них теоретические знания о классификации цветковых растений и пpaктические навыки; развить интерес к предмету и познавательную активность учащихся....
06 12 2025 14:30:25
Урок раскрывает особенности движения животных в водной среде, продолжает формирование умений сравнивать, делать выводы, выявлять закономерности, воспитывает самостоятельность мышления....
05 12 2025 4:26:43
На уроке учащиеся знакомятся с основами систематики и многообразием члeнистоногих; учитель раскрывает основные особенности строения, процессы жизнедеятельности и поведение paкообразных....
04 12 2025 3:45:13
На уроке изучаются вирусы как неклеточная форма жизни, их строение, классификация, особенности жизнедеятельности. Рассматривается значение в природе и жизни человека. Учащиеся представляют информационный проект по актуальному вопросу - вирусные заболевания....
03 12 2025 7:27:51
Разработка урока является универсальной, может быть использована независимо от используемой обучающей программы по биологии в 9–11-х классах. Показать взаимосвязь биологических и социальных факторов антропогенеза. Определить значимость биологических и социальных факторов. Методы и приемы, используемые в ходе урока, обеспечивают четкое выполнение поставленных перед уроком задач....
02 12 2025 22:31:44
Использование проектного метода в преподавании биологии с учётом индивидуальных особенностей обучающихся разных классов. Среднесрочный проект в форме ролевой игры в параллели 7-х классов. Несколько вариантов уроков для физико-математического, гуманитарного и естественно-научного классов....
01 12 2025 9:26:40
На уроке учащиеся самостоятельно изучают виды кровотечений и способы оказания первой помощи в процессе решения проблемных задач. Работа в группах способствует развитию навыков сотрудничества, стимулирует к творческому поиску решений, вовлекает больше учащихся в учебный процесс, повышает мотивацию....
30 11 2025 19:42:19
Урок биологии 7-м классе по УМК Н.И. Сонина дает понятия «рост» и «развитие» организма, показывает роль семени в индивидуальном развитии цветкового растения, исследует условия прорастания семян с помощью опытов. На уроке применяются инновационные технологии.
...
29 11 2025 2:49:23
Урок биологии в 6-м классе ставит перед учащимися проблему: могут ли растения существовать обособленно, без окружающей среды?...
28 11 2025 19:20:57
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
Урок изучения нового материала в 11-м классе по общей биологии по теме "Основные этапы (стадии) эволюции человека — антропогенеза"
Значение животных в природе и жизни человека